Анатомія людини - Коцан І. Я. 2009

Кістки та їх з'єднання

Однією з найважливіших властивостей живого організму є рух, пересування в просторі. Цю функцію у ссавців (і людини) виконує Опорно-руховий апарат, який складається з двох частин: пасивної і активної. До першої відносяться кістки та їх з’єднання, до другої — м’язи.

Скелет (від грец. Skeleton — висохлий, висушений) — це комплекс кісток та їх з’єднань, які утворюють тверду основу тіла людини (мал. 15). Функції скелета різноманітні. Він визначає зовнішню форму сегментів тіла і всього організму. Кістки скелета утворюють вміс­тилища для життєво важливих органів, захищаючи їх від зовнішніх впливів: в порожнині черепа розміщений Головний мозок, в хребтовому каналі — спинний, в грудній клітці — Серце, великі судини, Легені, стра­вохід та ін., в порожнині таза — сечостатеві органи. Кістки скелета є ва­желями, які приводяться в рух м’язами, в результаті чого частини тіла міняють положення одна відносно іншої і переміщують тіло в просторі. До кісток прикріплюються зв’язки, м’язи, сухожилки, фасції. В кістках знаходяться основні запаси мінеральних речовин. Тут вони відкладають­ся, якщо надходить їх надлишок, і звідси вони черпаються при необхід­ності. Таким чином, кістки скелета беруть участь у мінеральному обміні. Окрім того, в кістках міститься Cytology/practical/86.html">Червоний Кістковий мозок, який виконує кровотворну та імунну функції.

До складу скелета людини входить 206 кісток — 85 парних (всього 170) і 36 непарних. У чоловіків вони складають 18 % загальної маси тіла, у жінок — 16 %, а у новонародженого — 14 %.

Кістка (os ) є основною структурною і функціональною одиницею скелета. Кожна кістка, яка входить до складу скелета, представляє собою орган, що утворений з усіх видів тканин, але основне місце тут займає кісткова. Кісткова тканина входить до групи сполучних тканин. Вона складається з клітин і щільної міжклітинної речовини, багатої колагеном і мінеральними речовинами. Всі ці компоненти визначають фізико-хімічні властивості кісток (міцність та пружність).

Кожна кістка містить близько 50 % води, 22 % — інших неорганічних та 28 % — органічних речовин (білки, жири, Вуглеводи). Серед білків пе­реважає осеїн, а з неорганічних сполук, не враховуючи води, найбільший відсоток складає фосфорнокислий кальцій. Жива кістка містить також Вітаміни А, Д, С та ін. Кістки, які використовуються на заняттях з анато­мії, мають інший склад, ніж кістки живої людини і трупа, оскільки вони піддаються попередній обробці, яка полягає в мацерації (вимочуванні), знежиренні, висушуванні та вибілюванні. Ці кістки на 1/3 складаються з органічних речовин і на 2/3 з неорганічних.

Від співвідношення органічних і неорганічних речовин залежить од­на з основних властивостей кістки — її механічна міцність. Якщо кістку занурити в розчин кислоти (соляної або азотної), то мінеральні солі розчиняться, а органічні речовини залишаться. Форма кістки збережеться, однак кістка стане м'якою, еластичною. Навпаки, якщо кістку обережно прожарити, то ор­ганічні речовини згорять, а неорга­нічні сполуки залишаться. Форма кістки також збережеться, але кістка стане дуже крихкою. Отже, еласти­чність кістки визначається вмістом органічних речовин, а її міцність — кількістю мінеральних солей. Поєд­нання у живій кістці органічних і неорганічних речовин надає їй од­ночасно надзвичайної міцності та пружності. Вважають, що кістка має міцність міді та пружність дуба.

Співвідношення складових ком­понентів кісткової Тканини, яке ви­значається на основі її хімічного ана­лізу, у різних людей неоднакове, і навіть в однієї й тієї ж людини воно може змінюватись залежно від віку, умов Харчування, занять спортом та ін. У дитячому віці відносний вміст органічних речовин більший, тому їхні кістки відрізняються більшою гнучкістю, еластичністю і рідко ла­маються. У кістках людей похилого віку вміст органічних речовин змен­шується, кістки стають більш крих­кими і ламаються порівняно частіше. Розрізняють два основних види кі­сткової тканини: грубоволокнисту (ретикулофіброзну) і пластинчасту. Перша розви­вається безпосередньо із мезенхіми і властива, в основному, кісткам зародків та моло­дих організмів. Вона характеризується тим, що колагенові волокна, які зібрані в товсті, грубі пучки, розміщуються в аморфній речовині без всякого порядку (перетинаються одне з одним в різних напрямках). Між ними також безладно розкидані остеоцити. Друга, пластинчаста, утворюється при перебудові грубоволокнистої кісткової тканини і вростанні в кістку судин. Кістки дорослої людини переважно побудовані із пластин­частої кісткової тканини. Її основу складають кісткові пластинки, які утворені з остеоцитів і тонковолокнистої міжклітинної речовини. Сполучнотканинні волокна в товщі кожної пластинки лежать паралельно одне одному і розміщені в певному порядку.

Залежно від розташування кісткових пластинок розрізняють два види пластин­частої кісткової тканини: губчасту і щільну (компактну).

У губчастій речовині кісткові пластинки утворюють неоднакової товщини пере­кладини (трабекули), які перехрещуються між собою в різних напрямках. Розташу­вання перекладин визначається механічними умовами: більш товсті з них, які скла­даються з більшої кількості пластинок, розміщуються так, що найбільший тиск припадає на їхні Ребра. При такій будові кісткової речовини досягається найбільша міцність при найменшій масі. Проміжки між перекладинами заповнені червоним кістковим мозком.

Class="center">

Мал. 15. Скелет людини

1 — Череп, 2 — Хребтовий стовп, 3 — Грудна клітка, 4 — КІСТКИ ВІЛЬНОЇ ВЕРХНЬОЇ кінцівки, 5 — кульшова (тазова) кістка, 6 — КІСТКИ ВІЛЬНОЇ НИЖНЬОЇ кінцівки

У щільній (компактній) речовині кісткові пластинки розміщуються в певному порядку, утворюючи складні системи — остеони. Остеон — структурна одиниця кістки (мал. 16). Він складається з 5—20 кісткових пластинок, розмі­щених концентрично навколо цент­рального (Гаверсового) каналу, в якому знаходяться Судини і нерви.

Проміжки, які залишаються між остеонами, заповнені пластинками, що отримали назву вставних (інтерстиціальних). Із зовнішньої поверхні трубчасті кістки охоплюються сис­темою зовнішніх генеральних плас­тинок. Внутрішні поверхні кістко­вих порожнин вистеляються внут­рішніми генеральними пластинками.

Розміщення генеральних пластинок так само, як і вставних, не зв’язане з кровоносними судинами.

Остеони розміщуються не хаотич­но, а в залежності від дії на кістку фі­зичних навантажень: в трубчастих кіс­тках — паралельно поздовжній осі кістки, а в губчастих — перпендику­лярно до сил стискання і розтягування.

Щільна (компактна) кісткова ре­човина складає зовнішній шар кіс­ток. Під нею розміщується губчаста речовина. Розподіл щільної та губ­частої речовин у різних кістках не­однаковий і визначається функціо­нальним значенням даної кістки, умовами стискання, розтягування та ін. Компактна речовина переважає в стінці діафізів трубчастих кісток, губчаста ре­човина — в епіфізах трубчастих кісток, а також в губчастих та плоских кістках.

Ззовні кістка покрита окістям, або періостом, а в місцях з’єднання з іншими кіст­ками — хрящем.

Окістя (periosteum) — тонка, міцна сполучнотканинна оболонка, яка оточує кістку з периферії і прикріплюється до неї за допомогою сполучнотканинних пучків — про­низуючих волокон, які проникають у кістку через особливі канальці. Окістя вико­нує захисну, трофічну (поживну), нерворегуляційну та кісткоутворюючу функції. Воно складається з двох шарів: зовнішнього — волокнистого (фіброзного) та внут­рішнього — остеогенного (кісткоутворюючого).

Мал. 16. Мікроскопічна будова остеонованої кістки

1 — зовнішня оточуюча (генеральна) пластинка, 2 — остеогенний шар окістя, 3 — фіброзний (волок­нистий) шар окістя, 4 — комірки (лакуни) з остеоцитами, 5 — канальці, 6 — лінія цементування, 7 — інтерстиціальна (вставна) пластинка, 8 — остеон, 9 — внутрішня оточуюча (генеральна) пластинка, 10 — кровоносна судина, 11 — ендостальна вистилка, 12 — центральний канал, 13 — ендост, 14 — канал Фолькмана

Зовнішній шар окістя більш щільний. Він побудований із товстих пучків колагенових волокон. В цьому шарі проходять нерви та Кровоносні судини, які через отвори прони­кають у товщу кістки, віддаючи гілочки в канали остеонів, і живлять кістку.

Внутрішній шар окістя містить колагенові та еластичні волокна, а також значну кількість остеобластів, які, розмножуючись, перетворюються на остеоцити і забез­печують ріст кістки у товщину та регенерацію кістки після пошкодження.

Залежно від форми, будови, функцій та розвитку кістки поділяють на трубчас­ті, губчасті, плоскі, змішані та повітроносні (табл. 4).

Таблиця 4

Трубчасті кістки — це кістки, в будові яких переважає компактна кісткова ре­човина. Форма трубчастих кісток наближається до циліндричної.

Трубчасті кістки є довгі (кістки плеча, стегна, передпліччя, гомілки) і короткі (кістки п’ястка, плесна, фаланги пальців (мал. 17, 1).

Особливістю трубчастих кі­сток є те, що кожна з них має видовжену середню частину — тіло кістки, або діафіз (diaphysis) і потовщені кінці — епіфізи (epiphysis). Епіфіз, який розміщується ближче до тулу­ба, називається проксимальним, а той, що розміщується дальше від тулуба, — дистальним. На епіфізах кістки є суглобові по­верхні (facies articulares), які вкриті гіаліновим хрящем і слу­жать для з’єднання кістки з су­сідніми кістками. В дитячому віці та юності між діафізом кіс­тки та епіфізом розміщується прошарок хрящової тканини, який називається метафізарним чи епіфізарним хрящем (cartilago epiphysialis), або метаепіфізарною пластинкою росту. Завдяки роз­множенню клітин цієї пластинки, які відкладають проміжну хрящову речовину, кістка росте в довжину. Довгі трубчасті кістки ростуть у довжину з обох сторін, будучи діепіфізарними, короткі трубчасті кістки ростуть за рахунок епіфізарного хряща з однієї сторони, тобто є моноепіфізарними. Зоною поздовжнього рос­ту кісток, яка має, правда, менше значення, служить і суглобовий Хрящ. Кінці діафіза, що прилягають до епіфізів (епіфізарних хрящів у дітей), називаються метафізами (metaphysis). Кісткові виступи на епіфізах, до яких прикріплю­ються сухожилки м’язів та зв’язки, звуться апофізами (apophysis). Всередині трубчастої кістки міститься кістковомозкова порожнина (cavitas medullaris), вистелена дуже тонкою та ніжною сполучнотканинною оболонкою, яку назива­ють ендостом (endosteum). Кістковомозкова порожнина заповнена кістковим мозком.

Мал. 17. Типи кісток

1 — трубчаста (довга) кістка, 2 — плоска кістка, 3 — губчасті (короткі) кістки, 4 — змішана кістка

Кістковий мозок (medulla ossium) — це орган кровотворення та біологічного захисту організму. Він також бере участь у живленні, розвитку та рості кістки. Маса кісткового мозку становить близько 5% маси тіла. Приблизно половину кісткового мозку становить червоний кістковий мозок (medulla ossium rubra), а іншу половину — жовтий кістковий мозок (medulla ossium flava). Основу кіс­ткового мозку складає ретикулярна сполучна тканина та клітинні елементи. Се­ред клітинних елементів червоного кісткового мозку переважають стовбурові клітини крові, від яких походять усі інші її клітини. Серед клітинних елементів жовтого кісткового мозку велику кількість становлять жирові клітини (ліпоцити), які і надають йому характерного жовтого кольору. У кістковому мозку міс­тяться також остеобласти (клітини, що продукують кісткову тканину) та остеокласти (клітини, що руйнують кістку). Кістковий мозок пронизаний нервами та кровоносними судинами, які живлять не тільки кістковий мозок, а й внутрішні шари кістки. У внутрішньоутробному періоді та в новонароджених у всіх кіст­кових порожнинах міститься червоний кістковий мозок, а з часом він поступово заміщується жовтим. У дорослого червоний кістковий мозок залишається лише в комірках губчастої речовини плоских кісток (грудина, крила клубових кісток), в губчастих кістках та епіфізах трубчастих кісток. У діафізах трубчастих кісток у кістковомозкових порожнинах кісток дорослого знаходиться жовтий кістковий мозок. При великих втратах крові, коли необхідно прискорити кровотворення в організмі, можливий зворотній процес часткової заміни жовтого кісткового моз­ку на червоний.

Губчасті кістки — це кістки, які побудовані здебільшого з губчастої речовини, покритої тонким шаром компактної (мал. 17, 3). Губчасті кістки розділяють на дов­гі (ребра), короткі (кістки зап’ястка, заплесна) і сесамоподібні (колінна чашечка, горохоподібна кістка, сесамоподібні Кістки пальців рук і ніг).

Плоскі кістки — це кістки, в яких довжина і ширина перевищують товщину (мал. 17, 2). Плоскі кістки побудовані з двох тонких пластинок компактної ре­човини, між якими розташовується прошарок губчастої речовини. В плоских кі­стках черепа губчаста речовина отримала назву діплоє (diploё), або середкістя. Плоскі кістки беруть участь в утворенні порожнин, поясів кінцівок. Виконують функцію захисту і опори, до їхніх поверхонь прикріплюються м’язи. Типовий приклад — тім’яна кістка.

Змішані кістки — це кістки, які злились з декількох частин, різних за функці­єю, будовою та походженням. Наприклад, кістки основи черепа, хребці (тіла хреб­ців є губчастими кістками, а їх відростки та дуги — плоскими (мал. 17, 4).

Серед плоских і змішаних кісток виділяють такі, які всередині містять поро­жнини, вистелені слизовою оболонкою і заповнені повітрям. Їх називають повітроносними. Така будова кісток, не порушуючи міцності, значно зменшує їх масу. До повітроносних кісток відносять верхню щелепу, лобову, клиноподібну і решітчасту кістки.